Hydraulique. De la théorie à l`application

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Hydraulique. De la théorie à l’application
Hydraulique agricole : mise en équation, conception et dimensi-
onnement
Mohamed Habib Sellami
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Mohamed Habib Sellami
Hydraulique. De la théorie
à l’application
Hydraulique agricole : mise en équation,
conception et dimensionnement
Hydraulique. De la théorie à l’application Mohamed Habib Sellami

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Du même auteur :
• M.H.Sellami 2008 “A scientific guide for agricultural water management and
biodiversity conservation inside the North African Oasis” Chapter in the book
“Agricultural Water Management Research Trends” ISBN 987-1-60456-159-3.
Editor : Magnus L. Sorensen Nova Science Publishers.
• M.H.Sellami 2009 “A scientific guide for agricultural water management and
biodiversity conservation inside the North African Oasis” Chapter updated in the
book “Biodiversity Research Development” ISBN : 978-1-60456-253-8 Editor :
Raymund I. Veritas. Nova Science Publishers. (chapitre mis à jour de celui 2008
en “Agricultural Water Management Research Trends” et publié par les éditeurs
dans un ce livre)
• M.H.Sellami 2010 “Modelling approaches for plant biodiversity conservation.
Case studies in the North African Oasis” Chapter in the book “Biodiversity
Hotspots” ISBN : 978-1-61761-454-5 Editors : Vittore Rescigno and Savario
Maletta. Nova Science Publisher, 2010
• M.H.Sellami 2012 “Basic concepts for modeling in different and complementary
ecological fields : plants canopies conservation, thermal efficiency in buildings
and wind energy producing” Chapter in the book Ecological Modelling, ISBN :
978-1-61324-567-5 Editor Wen-Jun Zhang. Nova Science Publisher 2012
• M.H.Sellami 2012 “Basic concepts for modeling in different and complementary
ecological fields : plants canopies conservation, thermal efficiency in buildings
and wind energy producing” Chapter in the book In : Advances in
Environmental Research. Volume 21 ISBN 978-1-61470-007-4 Editor : Justin A.
Daniels, pp. 1-58 © 2012 Nova Science Publishers, Inc. (chapitre mis à jour de
celui 2012 “Ecological Modeling” et publié par les éditeurs dans un ce livre)
• M.H.Sellami et al 2012 “Modelling for Sustainable Development : Inundation
Risk Management and Decision Making in Water Sector” Chapter In the book “
Sustainable Development – Education, Business and Management –
Architecture and Building Construction – Agriculture and Food Security”, pp.
82 – 110. ISBN 978-953-51-0116-1, edited by Chaouki Ghenai. InTech – Open
Access Publisher

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Introduction générale
A la différence de la mécanique des fluides qui s’intéresse à la caractérisation
physique des fluides en générale et à la mise en équation des mouvements de leurs
particules en tenant compte des conditions aux limites imposées par le système
parcouru, l’hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie la circulation
des liquides, principalement l’eau et les huiles. Cette circulation peut se faire dans
des canaux à ciel ouvert ou dans des réseaux de conduite sous pression et nous
parlons de l’écoulement à surface libre et l’écoulement en charge, à travers des
machine et nous distinguons les machines hydrauliques et les turbomachines,
souterrain ou dans les réseaux fluviaux et nous soulevons l’hydraulique souterraine
et l’hydraulique fluviale, dans des réservoirs limités ou étendus et nous nous
intéressons à l’hydrostatique, dans les domaines industriel, urbain, ou agricole et
on définit l’hydraulique industrielle, l’hydraulique urbaine et l’hydraulique
agricole. Nous allons dans ce livre récapituler les principales équations et les
formulations de base nécessaires avec les démonstrations et les illustrations
possibles permettant de faire la mise en équation de la circulation des liquides en
générale et de l’eau en particulier dans les différents domaines cités ci-dessus et le
dimensionnement des systèmes correspondants. Une attention particulière sera
attribuée à l’hydraulique agricole en étudiant la conception des systèmes
d’irrigation et des systèmes d’assainissement agricole.
Les matières présentées se déclinent harmonieusement et dans un ordre
logique de la connaissance et des fondements des processus de l’hydrostatique et de
l’hydrodynamique, en incluant les processus d’écoulement en charge, à surface libre
et souterrain, pour déboucher sur l’ingenierie de l’environnement orientée vers la
maîtrise du ruissellement, exploitation des nappes d’eau, irrigation et drainage des
terres agricoles. Un tel ensemble de matières ouvre de nombreuses perspectives qui
incitent le lecteur à des approfondissements ultérieurs et offre une vision holistique
des environnementalistes qui s’occupent de l’aménagement des terres agricoles et

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des eaux. Ce livre qui repose sur les solides bases scientifiques, tout en laissant une
large place aux domaines d’applicabilités est destiné aux étudiants aussi bien du
cycle ingénieur que du cycle Licenses pour les spécialités qui se rapportent à l’eau,
l’hydraulique, les aménagements et l’environnement, aux scientifiques, techniciens
et professionnels soucieux de s’ouvrir aux méthodes modernes d’ingénierie des
eaux et des sols, faisant le lien entre la théorie et l’application et débouchant dans la
modélisation des phénomènes à l’échelle de la nature afin de maîtriser les
interventions sur le milieu tout en respectant les équilibres naturels.
Finalement je me trouve honorer de signaler que ce modeste travail a été le
fruit aussi bien des cours que j’ai enseigné durant quinze années entre l’Ecole des
Ingénieurs de l’Equipement rural de Medjez El Bab, l’Ecole Supérieure de
l’Agriculture de Chott Meriam que des travaux de recherche que j’ai réalisé et qui
ont concerné globalement l’hydraulique et ses applications, les aménagements
hydro-agricoles et les études environnementales. Je tiens à remercier toutes les
promotions qui ont suivi mes cours pour les questions posées et les remarques
pertinentes suite aux discussions en classe qui m’ont aidé à synthétiser les
différentes matières que j’ai enseigné, à faire le lien entre elles d’une part et avec la
théorie de l’autre et à dégager leurs applicabilités.

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Chapitre 1
Propriétés physiques des liquides
1. Introduction
Ce chapitre est consacré à la présentation des paramètres et propriétés
caractérisant les fluides en générale et les liquides en particuliers et qui vont être
utilisés par la suite dans les autres chapitres. Nous commençons par introduire les
systèmes des unités tout en insistant sur la notion d’analyse dimensionnelle comme
outil de détermination de la signification physique des grandeurs et des termes qui
seront formulés dans chaque chapitre de ce livre. En passant par les grandeurs
physiques des fluides spécifiquement des liquides. Pour finir par définir brièvement
les rapports sans dimension les plus utilisés en hydraulique [1, 9].
2. Systèmes d’unités
Tout phénomène physique s’exprime par des variables. Ces variables
s’expriment en des grandeurs ayant une valeur et une unité. Les unités des variables
s’expriment en générale en fonction d’autres dites fondamentales et qui définissent
les systèmes d’unité. Les unités fondamentales sont celles qui se rapportent à la
longueur, la masse, le temps, l’intensité, la force. Les systèmes d’unité les plus
employés sont :
– Le C.G.S. : centimètre, gramme, seconde
– Le M.K.S. ou encore le S.I. : mètre, kilogramme, seconde ou Système
International
– M.K.S force : mètre, kgf (kilogramme force), seconde
Nous donnons comme exemple les suivantes :
– Dans le S.I. :
La force définie comme le produit de la masse par l’accélération s’exprime en.
kg m s-2 ou Newton N